Чаплыгин, Сергей Алексеевич

Жил в доме 8 на улице Фрунзе (мемориальная доска)^[12].

Умер С. А. Чаплыгин от кровоизлияния в мозг 8 октября 1942 года, находясь в эвакуации. Похоронен в Новосибирске на территории СибНИИА^[13].

Основные работы С. А. Чаплыгина относятся к гидроаэродинамике, неголономной механике, теории дифференциальных уравнений, теории авиации^[14]. За свой вклад в науку Чаплыгин 6 декабря 1924 года был избран членом-корреспондентом Российской Академии наук, а 12 января 1929 года — академиком Академии наук СССР^[15].

Первые труды Чаплыгина, созданные под влиянием

В области

С. А. Чаплыгин выделил достаточно широкий подкласс неголономных систем с линейными кинематическими связями (вообще говоря, неинтегрируемыми), в дальнейшем получивших название системы Чебышёва[16]. Речь идёт о системах, в которых удаётся выбрать n обобщённых координат так, что вариации первых m из них можно принять за независимые, а от остальных n—m координат не зависят ни кинетическая энергия системы, ни отвечающие координатам первой группы обобщённые силы, ни коэффициенты при обобщённых скоростях в уравнениях кинематических связей.

Для указанных систем Чаплыгин вывел общие уравнения их движения (переходящие в случае интегрируемости уравнений кинематических связей в обычные уравнения Лагранжа второго рода)^[5]. Эти уравнения (известные сейчас как уравнения Чаплыгина) он доложил 25 октября 1895 г. Обществу любителей естествознания, а в 1897 г. опубликовал (в статье «О движении тяжёлого тела вращения на горизонтальной плоскости», изданной в трудах данного общества)^[17].

В данной работе Чаплыгин впервые установил интегрируемость задачи о движении тяжёлого динамически симметричного круглого диска по абсолютно шероховатой горизонтальной плоскости и свёл её к анализу

Исследование явление качения твёрдых тел Чаплыгин продолжал и позднее. В 1903 г. он провёл полное исследование задачи о качении динамически несимметричного шара по шероховатой плоскости в предположении, что центр масс шара совпадает с его геометрическим центром (шар Чаплыгина). Ему удалось найти интегрирующий множитель и получить решение уравнений движения такого шара в квадратурах[19].

В конце XIX — начале XX века Чаплыгин начал заниматься струйными течениями. В 1902 году он представил в Московский университет докторскую диссертацию «О газовых струях» и защитил её в 1903 году. В ней Чаплыгину удалось свести (путём перехода к так называемой плоскости годографа) общую задачу о двухмерном стационарном плоском изэнтропическом движении сжимаемого газа к решению одного линейного уравнения в частных производных^[20].

Данная работа, в которой был предложен метод исследований струйных движений газа при любых дозвуковых скоростях^[14], положила начало новой отрасли механики — газовой динамике; последняя сыграла в дальнейшем огромную роль в развитии авиации, хотя в начале XX века для авиации ещё не было актуально исследование газовых течений со скоростями, приближающимися к скорости звука. Лишь через 30 лет работа Чаплыгина послужила основой для решения задач о звуковых течениях, а развитие созданных в ней методов привело к решению основных вопросов, связанных с работой крыла при больших дозвуковых скоростях.

Важнейший вклад был сделан С. А. Чаплыгиным в решение задачи о силах, действующих со стороны потока воздуха на обтекаемое им крыло самолёта. Первым серьёзного продвижения в данном направлении добился Н. Е. Жуковский, доказавший в 1906 г. теорему (теорема Жуковского), по которой подъёмная сила ${\displaystyle Y}$ крыла выражается формулой ${\displaystyle Y=\varrho \,\Gamma {V_{\infty }}}$, где ${\displaystyle \varrho }$ — плотность жидкости, ${\displaystyle V_{\infty }}$ — скорость невозмущённого потока на бесконечном удалении от крыла, ${\displaystyle \Gamma }$ — циркуляция скорости по охватывающему крыло контуру. Но общего способа вычисления циркуляции ${\displaystyle \Gamma }$ Жуковский не дал, и его теорема практически не использовалась^[21].

В 1910 году С. А. Чаплыгин сделал в Московском математическом обществе доклад «О давлении плоскопараллельного потока на преграждающие тела (к теории аэроплана)», который в том же году был опубликован в виде отдельной брошюры, а в следующем году — в виде статьи в журнале «Математический сборник». В нём Чаплыгин, используя методы

) и указал, что величина циркуляции ${\displaystyle \Gamma }$ однозначно определяется из требования конечности скорости у задней кромки

Название постулата объясняется тем, что независимо от С. А. Чаплыгина и почти одновременно с ним к гипотезе о конечности скорости у задней кромки профиля крыла пришёл и Н. Е. Жуковский (в работе «О контурах поддерживающих поверхностей аэропланов»); при этом учёные руководствовались разными соображениями. Если Жуковский исходил из наблюдений за реальными течениями жидкости около профиля крыла при малых углах атаки, то Чаплыгин исходил из вида характеристической функции обтекания профиля и требования однозначности аналитического решения. Опираясь на данную гипотезу, можно однозначно вычислить циркуляцию скорости вокруг профиля, зная его форму[23]. Таким образом постулат Жуковского — Чаплыгина служит естественным дополнением к теореме Жуковского и вместе с ней даёт полное решение задачи о силах воздействия потока на обтекаемое тело^[14].

В докладе «Вихревая теория подъёмной силы крыла», прочитанном 22 октября 1913 г. на заседании Московского математического общества, С. А. Чаплыгин впервые рассмотрел теорию крыла конечного размаха и показал, что в этом случае при нахождении подъёмной силы нужно учитывать дополнительный поток, который создаёт около крыла два концевых вихря, сбегающих с концов крыла, доведя всё исследование до явной формулы^[24].

В 1914 году появилась фундаментальная работа Чаплыгина «Теория решётчатого крыла», в которой заложены основы теории обтекания решёток циркуляционным потоком, явившейся базой для расчёта

С. А. Чаплыгин вывел формулы для подъёмной силы и индуктивного сопротивления, которые не подтвердились в опытах Н. Е. Жуковского, но оказались верными; несколько лет спустя они стали основой «индуктивной теории Прандтля»^[2].

В 1922 году Чаплыгин в своём сочинении «К общей теории крыла моноплана» впервые исследовал метацентрическую кривую крыла; при этом он показал, что для моноплана она всегда является параболой, выяснил механический смысл фокуса и параметра данной параболы и установил, как связана её форма с устойчивостью крыла^[25].

Значительным был вклад С. А. Чаплыгина и в развитие гидродинамической теории смазки. В 1906 году он в сотрудничестве с Жуковским опубликовал работу «О трении смазочного слоя между шипом и подшипником». В ней было дано точное решение задачи о движении смазочного слоя. Работа имела огромное практическое значение; она вызвала ряд развивающих тему теоретических и экспериментальных исследований^[26].

Большой вклад внёс Чаплыгин в

в Российской империи^[10]

• орден Св. Станислава 2-й ст.
• орден Св. Анны 2-й ст.
• орден Св. Владимира 4-й ст.

в СССР

• Герой Социалистического Труда (1 февраля 1941) — за выдающиеся научные достижения в области аэродинамики, открывшие широкие возможности для серьезного повышения скоростей боевых самолетов
• Орден Ленина (1 февраля 1941) — за выдающиеся научные достижения в области аэродинамики, открывшие широкие возможности для серьезного повышения скоростей боевых самолетов
• Орден Ленина (1933)
• Орден Трудового Красного Знамени
• Премия им. Н. Е. Жуковского
  (1925)

Внешние изображения
	Бюст Чаплыгина

• Имя С. А. Чаплыгина носят улицы в различных городах России
• Академия наук СССР учредила в 1942 году премию им С. А. Чаплыгина «За лучшую оригинальную работу по теоретическим исследованиям в области механики».
• С 1995 года за выдающиеся теоретические работы по механике присуждается Золотая медаль имени С. А. Чаплыгина
• Город Раненбург бывшей Рязанской губернии, где родился Чаплыгин, переименован 2 октября 1948 года в Чаплыгин (ныне — Липецкая область).
• В Москве установлен
  1959
  ). В Москве действует мемориальный музей-квартира Чаплыгина.
• Его имя носят
  ЦАГИ
  .
• В Новосибирске в честь Чаплыгина установлены мемориальные доски: на доме, где жил учёный (ул. Фрунзе, д. 8); на корпусе № 1 СибНИА; на аэродинамической трубе Новосибирского авиационного колледжа.
• Его именем назван
  кратер Чаплыгин на обратной стороне Луны
  .
• В честь С. А. Чаплыгина назван астероид (4032) Чаплыгин, открытый в 1985 году советским астрономом Л. В. Журавлёвой.
• В 1944 году в честь Чаплыгина была выпущена марка Почты СССР.
• АО «Марка» в 2019 году был выпущен художественный маркированный конверт к 150-летию С. А. Чаплыгина^[27].

Дочь С. А. Чаплыгина Ольга Сергеевна была балериной. Она оставила Высшие женские курсы, директором которых с 1905 года был Чаплыгин, на четвёртом курсе, уступая страстному влечению к театру. Во время учёбы она часто слышала: «Это его дочь!». Впрочем, она пообещала отцу вернуться на курсы, когда испытает себя на настоящей сцене. Ольга Сергеевна была принята в филиал Большого театра. Во время гастролей театра в Одессе С. А. Чаплыгин присутствовал на спектакле с участием дочери. По окончании спектакля он услышал, как про него говорили: «Это её отец!»^[9]. Дочь не была замужем и детей не имела.

Сын Юрий Горшков родился от связи с домашней работницей, в дальнейшем проявил себя как способный учёный. Принял фамилию отца незадолго до смерти его первой жены, которая познакомилась с ним^[28].

• О некоторых случаях движения твёрдого тела в жидкости // Тр. отд. физич. наук Об-ва любителей естествознания. — 1894. — Т. 6. — Вып. 2. — С. 20—42.
• О некоторых случаях движения твёрдого тела в жидкости // Матем. сб.. — 1897. — Т. 20. — Вып. 1. — С. 115—170. — Вып. 2. — С. 173—243.
• О движении тяжёлого тела вращения на горизонтальной плоскости // Тр. отд. физич. наук Об-ва любителей естествознания. — 1897. — Т. 9. — Вып. 1. — С. 10—16.
• О некотором возможном обобщении теоремы площадей с применением к задаче о катании шаров // Матем. сб.. — 1897. — Т. 20. — Вып. 1. — С. 1—32.
• О газовых струях. — М., 1902. — 121 с.
• О катании шара по горизонтальной плоскости // Матем. сб.. — 1903. — Т. 24. — Вып. 1. — С. 139—168.
• Механика системы. Ч. 1. Аналитическая статика. — М.: Изд-во взаимопомощи студ. естеств. при Моск. ун-те, 1905. — 84 с.
• Жуковский Н. Е., Чаплыгин С. А.  О трении смазочного слоя между шипом и подшипником // Тр. отд. физич. наук Об-ва любителей естествознания. — 1906. — Т. 13. — Вып. 1. — С. 24—33.
• Механика системы. Ч. 2. Динамика системы. — М.: Изд-во груп. слушат., 1907. — 180 с.
• О давлении плоскопараллельного потока на преграждающие тела (к теории аэроплана). — М.: Моск. ун-т, 1910. — 49 с.
• Теория решётчатого крыла // Матем. сб.. — 1914. — Т. 29. — Вып. 2. — С. 220—233.
• К общей теории крыла моноплана. — М.: Высш. воен. редакц. совет, 1922. — 53 с.

• Чаплыгин (кратер)
• Постулат Жуковского — Чаплыгина

• Академик С. А. Чаплыгин / Ред.-сост. Г. С. Бюшгенс. — М.: Наука, 2010. — 286 с. — ISBN 978-5-02-036972-6.
• Боголюбов А. Н.  Математики. Механики. Биографический справочник. — Киев: Наукова думка, 1983. — 639 с.
• Борисов А. В., Мамаев И. С., Килин А. А.  Динамика катящегося диска // Неголономные динамические системы. Интегрируемость, хаос, странные аттракторы / Под ред. А. В. Борисова, И. С. Мамаева. — Москва; Ижевск: Ин-т компьютерных исследований, 2002. — 328 с. — ISBN 5-93972-167-2. — С. 99—117.
• Веселовский И. Н.  Очерки по истории теоретической механики. — М.: Высшая школа, 1974. — 287 с.
• Волков В. А., Куликова М. В. Московские профессора XVIII — начала XX веков. Естественные и технические науки. — М.: Янус-К; Московские учебники и картолитография, 2003. — С. 258—259. — 2000 экз. — ISBN 5—8037—0164—5.
• Гай Д. И. Формула мудрости. — М.: Знание, 1984. — 176 с.
• Григорьян А. Т., Фрадлин Б. Н.  Механика в СССР. — М.: Наука, 1977. — 192 с.
• Гумилевский Л. И.  Чаплыгин. — М.: Молодая гвардия, 1969. — 272 с.
• История механики в России / Под ред. А. Н. Боголюбова, И. З. Штокало. — Киев: Наукова думка, 1987. — 392 с.
• Килин А. А.  Динамика шара Чаплыгина в абсолютном пространстве // Неголономные динамические системы. Интегрируемость, хаос, странные аттракторы / Под ред. А. В. Борисова, И. С. Мамаева. — Москва; Ижевск: Ин-т компьютерных исследований, 2002. — 328 с. — ISBN 5-93972-167-2. — С. 76—98.
• Колягин Ю. М., Саввина О. А.  Дмитрий Фёдорович Егоров. Путь учёного и христианина. — М.: ПСТГУ, 2010. — 302 с. — ISBN 978-5-7429-0611-7.
• Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М.  Гидродинамика. — 3-е изд. — М.: Наука, 1986. — 736 с. — (Теоретическая физика. Т. VI).
• Неймарк Ю. И., Фуфаев Н. А.  Динамика неголономных систем. — М.: Наука, 1967. — 520 с.
• Инженер-полковник В. Шитов. Прорыв в будущее (рус.) // Авиация и космонавтика. — М., 1969. — № 08. — С. 38, 39.
• В. В. Лазарев. ЦАГИ. Цаговцы. Время. — Москва: Капитал-Пресс, 2021. — 192 с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-6045819-9-5.
• Л. Г. Лойцянский. Из моих воспоминаний : Записки профессора-политехника. — СПб. : Б. С. К., 1998. — 139 с. — 500 экз. — ISBN 5-88925-044-2.
• Е. Харламова. Павел Васильевич Харламов (рус.) / Отв. ред. академик НАН Украины И. В. Скрыпник. — Донецк: Ин—т прикладной математики и механики НАН Украины, 2001. — 130 с.

• Чаплыгин Сергей Алексеевич — Новосибирская книга памяти
• Чаплыгин Сергей Алексеевич // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
• Профиль Сергея Алексеевича Чаплыгина на официальном сайте РАН
• О нём // ЦАГИ в лицах
• Чаплыгин на сайте СопроМат
• Чаплыгин Сергей Алексеевич — Энциклопедия Кругосвет
• Чаплыгин с коллегами по ЦАГИ и руководством ВВС РККА (фото)
• Чаплыгин Сергей Алексеевич  (неопр.). Летопись Московского университета. Дата обращения: 4 декабря 2017.
• Чаплыгин Сергей Алексеевич (1869 - 1942)  (рус.). Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова.